[實用新型]一種全鋼雙核芯板式防屈曲支撐結構

有效

• 申請號: 201420683763.6
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN204199472U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 王玉梅
• 申請（專利權）人: 王玉梅
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種全鋼雙核芯板式防屈曲支撐結構。

背景技術

傳統中心斜撐構架系統在強震中斜撐受壓，極可能在屈服前就產生屈曲失穩，使得結構的抗震能力折損。為了解決斜撐受壓屈曲的問題，許多學者經過多年的研究已研制出一種新型的斜撐構件，稱為防屈曲支撐(Buckling?Restrained?Braces，簡稱BRB)。此種受拉與受壓皆會達到屈服的消能構件，能改善傳統中心斜撐構件在受壓時發生屈曲的缺點，使改良后的斜撐構架具備優良的高勁度特性，框架系統的韌性與抗震能力更可顯著地提升。此外，屈服后的鋼材具有能夠大量吸收能量的特性，這使得防屈曲支撐在彈性反應時是高勁度的斜撐構件，在屈服后更是一種性能優越的消能組件，能有效地吸收地震輸入的能量，是一種很有應用前景的耗能支撐構件。

一般BRB由核芯構件單元和外圍約束單元構成。目前最常見的外圍約束型式為鋼管充填混凝土所構成。另外，由于希望此構件在受拉及受壓時盡可能有相似的力學行為，因此必須在核心與圍束單元間提供一滑動單元(又稱為脫層單元)，避免核心因受力膨脹后與圍束單元間產生握裹或摩擦力而造成軸壓力的大量增加，此滑動單元可由各種橡膠等材料構成，稱之為脫層材料(Unbonding?Material)。這樣復雜的構造很大程度上阻止了BRB的生產和應用，給標準化設計和性能評估帶來了困難。

另外，絕大多數的防屈曲支撐都是由單一核心斷面及單一鋼管圍束單元所構成，且兩端部大多會加勁成十字型，端部也需焊上加勁板構成十字型，支撐接合長度較長與螺栓數量較多，造成焊接及栓接作業大量增加。為了改善這些缺點，臺灣大學土木工程研究所蔡克銓與賴俊維教授已研制出以雙核芯斷面及由雙鋼管約束單元所組成的防屈曲消能支撐，雖然在一定程度上改善了端部的問題，但他們所用的約束單元仍選擇鋼管內充填混凝土所組成的組件，構造仍然比較復雜。

實用新型內容

針對以上問題，本實用新型公開一種全鋼雙核芯板式防屈曲支撐結構，采用全鋼套管作為約束，套管和核芯板之間預留空隙，作為芯板的膨脹和變形空間，無需混凝土和脫層材料；同時應用雙核芯、C型槽鋼和雙空心鋼套管，簡化了制作和施工的難度，增加了靈活度，降低了人工成本。

本實用新型所采用的技術如下：一種全鋼雙核芯板式防屈曲支撐結構，包括一字型鋼板(1)、兩個C型槽鋼(2)、4個矩形空心鋼管(3)和兩個節點板(4)；一字型鋼板從中部往兩端部逐漸過渡加寬，一字型鋼板(1)為核芯單元，兩個矩形空心鋼管(3)互相平行與C型槽鋼(2)連接在一起，構成約束單元，約束單元套在核芯單元外側，約束單元與核芯單元之間留有空隙；兩個約束單元在C型槽鋼(2)一側背對背用綴板鉚接裝配組合形成雙核芯單元，并且中間留有空隙；雙核芯單元每端的空隙間插入有節點板(4)的一端，并且該端與一字型鋼板(1)固定。

本實用新型還具有如下技術特征：所述的一字型鋼板的一側的兩端分別垂直連接有加強肋。

本實用新型的有益效果和優點：

本實用新型采用全鋼雙核芯板式防屈曲支撐結構，以全鋼套管作為約束，在套管和核芯板之間為芯板膨脹預留空隙，無需混凝土和脫層材料，同時鋼芯可以在設計控制位移下屈服耗能，不發生屈曲失穩。鋼芯約束屈服段的截面尺寸根據芯材的屈服強度和規范的相關規定確定的軸力設計，保證鋼芯順暢的伸縮變形，獲得優秀的滯回耗能性能，簡化了制作和施工的難度，增加了靈活度，降低了人工成本。

附圖說明

圖1防屈曲支撐核芯鋼板結構圖；

圖2防屈曲支撐局部裝配圖；

圖3防屈曲支撐約束屈服段A-A截面圖；

圖4防屈曲支撐非約束屈服段B-B截面圖；

圖5防屈曲支撐節點板結構圖；

圖6防屈曲支撐節點板C-C截面圖；

圖7防屈曲支撐整體裝配圖；

圖8構件擬靜力實驗結果圖。

具體實施方式

下面根據附圖舉例進一步說明：

實施例1